JPS6258414A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気記録媒体にかかわり、より詳細には磁気デ
ィスク装置、磁気ドラム装置等の磁気記録装置に用いら
れるもので１表面に保護層を具備した磁気記録媒体およ
びその製造方法に関する。

〔従来技術〕

一般に、磁気記録装置では記録再生用磁気ヘッドと磁気
記録媒体とから構成され、記録再生が行なわれる。この
とき、記録再生用磁気ヘッドと磁気記録媒体は互いに静
的或いは動的接触乃至抑圧下で作動するため、接触摩擦
状態が現出する。即ち、磁気記録媒体の非磁性基板上に
形成されている磁性薄膜を保護するべく、表面に保護皮
膜を被覆して、保護層を形成する必要がある。この保護
層はその目的とするところから、いわゆる耐ヘッドクラ
ッシュ性、耐摩耗性、潤滑性、耐環境性、及び下地磁性
体に対する磁気特性非影響性等々の特性を具備していな
ければならない。従来このような保護膜としてＣｒ、　
Ｒｈ、　Ｘｌ−Ｐなどの非磁性金属、Ａ１．　Ｎｉ、　
Ｃｒ、Ｔｉ、　ＺｒもしくはＣｅなどの金属またはこれ
らの金属の非磁性酸化物をはじめとして、ガラス、珪素
酸化物、珪素窒化物、珪酸ポリマー等の非金属類の使用
が提案されている。さらに比較的硬質ですぐれた耐摩耗
性を有し、化学的にも安定な保護膜として炭素質皮膜も
提案されている（例えば特開昭５０−１３７７０１　、
特開昭５３−１４３２０８等）。

これらの保護膜のうちＮ１−Ｐ合金メッキ膜は比較的硬
度が高く、耐摩耗性に優れた保護膜とされており、主と
してメッキ型磁気記録媒体の保護膜として多用されてい
るが、潤滑性に難点がある。

一方、炭素質皮膜はスパッタ法などにより容易に得られ
、極めて薄い膜でも十分な堅固さと潤滑性を備えた皮膜
が得られることから、保護膜として使用されているもの
である。しかしながら薄い炭素質皮膜では耐環境性が十
分ではなく、磁性層の腐食を防止することができず、耐
久性に優れた信頼性に富む磁気記録媒体は得られていな
い。

保護被膜の耐環境性が不十分な場合は、磁性層が腐食さ
れ磁性金属の磁気特性が劣化又は消失し、記録エラーの
増加や、記録能力の消失といった事態を招くことになる
。磁気記録媒体を長期間にわたり保存する際に高温多湿
にさらされると腐食が促進され、エラーの増加につなが
る結果となる。従って高密度化、高信頼性を求められる
磁気記録媒体にとっては腐食の抑制は重要な課題である
。

さらに保護膜の需要な機能には、磁気記録媒体とヘッド
間に生じる接触摩擦力を極力小さくする（すなわち摩擦
係数を小さくする）ことが要求される。この要求を満た
すために、各種脂肪酸やエステル、あるいは弗素樹脂を
使用した保護膜が提案されている（例えば特開昭５２−
５５１（０２、特開昭５８−１９４１３１　など）、シ
かしながらこれらの樹脂類は潤滑能は優れているものの
被着性が悪く、磁性層に直接被着させたのでは強固な皮
膜とならない欠点がある。

以上のごとく磁気記録媒体の保護膜について研究した結
果、カーボンスパッタ膜とパーフルオロポリエーテル類
とを組合わせることにより、耐食性と潤滑性を兼ね備え
た強固な保護皮膜を実現し、耐久性に優れ信頼性に富む
磁気記録媒体を提供するものである。

〔問題点を解決するあための手段〕

前述の問題点を解消し、保護層として良好な諸特性、特
に、耐腐食性に優れかつ潤滑性に富んだ保護被膜を有す
る磁気記録媒体を製造するため。

スパッタ法により形成されたカーボン皮膜について研究
を重ねた結果、該カーボンスパッタ保護皮膜上にパーフ
ルオロポリエーテル類を被覆する方法又はカーボンスパ
ッタ保護皮膜中に含浸させる方法の適用が実用上有用で
あることを見い出した。

本発明の技術的手段及び方法について詳細に説明する０
本発明における非磁性基板はアルミニウムおよびアルミ
ニウム合金などの金属の他、ガラスやセラミックス基板
または樹脂基板であっても良い。いずれの場合にも基板
表面は鏡面仕−ヒげが必要である。

また、磁性媒体はＣｏ−Ｎ　ｉ　、　Ｇｏ−Ｐ、　Ｇｏ
−Ｎｉ−Ｐ等の金属磁性体であってもγ−Ｆｅ２Ｏ３等
の酸化物磁性体であっても良く、通常使用されているメ
ッキ、蒸着、スパッタリング、イオンブレーティング、
ＣＶＤ、塗布法等によって得られる薄膜磁性体に対して
適用できる。これらの磁性媒体のうちＧｏ金合金メッキ
型記録媒体は保磁力や残留磁束密度が高いという磁気特
性上の長所に加え、磁性層が緻密で均質であるため、薄
膜化、平滑化も容易であり高密度化に適している。

次に薄膜磁性層の上にカーボン賀保護膜を形成する。カ
ーボン質物質は真空中あるいは不活性ガス中でスパーク
放電させると容易に蒸発し、基体上に被着して緻密なａ
膜を形成する。カーボン質皮膜の形成方法としては蒸着
法の他にスパッタ法を使用しても良い、スパッタ法はよ
り簡便で膜厚の制御が容易である。このようにして形成
したカーボンスパッタ膜は形成時の雰囲気、圧力等の条
件によってグラファイト状またはダイヤモンド状となる
が、いずれであっても保護機能に変わりはない。

カーボンスパッタ膜の厚さは情報の記録、読出を行う上
からは薄い方が好ましく、保護機能の面からは厚い方が
好ましいことは言うまでもないが、高々　５００〜１０
００オングストロ一ム位あれば良い。

尚、カーボンスパッタ膜の形成に先立って磁性膜との被
着性を良くするため、Ｃｒ、　Ｒｈ、　Ｎ１−Ｐ等の中
間層を形成しておくことが強固なカーボンスパッタ膜を
得るのに有効である。

上記のごとく形成したカーボンスパッタ膜は多孔質であ
り、単独では水分や酸素等の腐食成分を通しやすく、磁
性層を腐食から守るには十分でない。特に温度、温度の
高い環境での耐食性は不十分である。そこで耐食性を改
善するため潤滑性にモ優れたパーフルオロポリエーテル
類を該カーボンスパッタ膜上に被覆し、あるいは含浸さ
せる。

かかるパーフルオロポリエーテル類はカーボンスパッタ
膜上に全面にわたって被覆しても良く、またカーボンス
パッタ膜中に存在する空孔を埋めた状態で含浸されてい
ても充分効果を発揮する。

本発明で使用するパーフルオロポリエーテル類としては
Ｆ（ＣＦＣＦ　ＯケｎＣＦ　（ｎ−１０〜９０）　、　
ＦｆＣＦ２０ｔｎＣＦ３ ｃ２Ｆ５（ｎ−１ｏ〜３００）などの単位分子を含み１
分子量が１０００〜８５００のポリエーテル類オリゴマ
ー又は該オリゴマーが少くとも　１個の極性基で末端結
合されているものを１種或は２種以上使用することがで
きる。

保護膜として使用するには化学的安定性が優れ、粘度の
温度依存性が小さいもの、蒸気圧の低いもの等の特性が
要求される０分子量が大きくなりすぎると粘度が高くな
り均一な薄膜を得るのが困難となる。

化学的安定の点では末端に極性基の無い非極性タイプの
ものが最も不活性であり、長期間にわたって変質が起こ
らず優れている。このタイプのものにはたとえば Ｆ（ＣＦＣＦ２０テｎＣ２Ｆ５（ｎＪｏ　〜９０）、Ｃ
Ｆ３ Ｆ−ＥＦ２０ゲｎＣ２Ｆ５（ｎ！ｌＯ〜３００）、−、
［（０−ＣＦ−ＯＦ　）ｎ−（０−ＣＦ２）ｍｌ−ＣＦ
３ などがある。

粘度の温度依存性が低いものあるいは蒸気圧の低いもの
という点では分子量の大きいものが優れているが、分子
量が大きくなり過ぎると粘度が高くなり、均一な薄膜を
得るのが困難となるので分子量は１０００〜８５００が
適当である。

有用な極性基としては一〇〇〇〇　、　−０Ｍ　０Ｈ１
−ｃｏｏｃｕ３等があり、たとえば−〇〇〇Ｈを末端に
１個結合した構造式 ％式％ のや、−ＣＨ２０Ｈを末端に２個結合した構造式ＨＯＧ
）ｌ　−ＣＦ　０−（ＣＦ　Ｏ）ｍ−（ＣＦ２０）ｎ−
ＣＦ２−ＣＨ２０Ｈ（分子量２２００）ものも、あるい
は−〇〇〇Ｃ）１３を末端に２個結合した構造式 ％式％ （分子量２２００）のもの等がある。

これらのオリゴマーはたとえばデュポン社から商品名「
クライトックス」として市販されている一連のものが使
用できる。

カーボンスパッタ膜上のパーフルオロポリエーテル類は
ヘッドと磁気記録媒体間の潤滑性を良好に保つと共に、
磁性層が腐食環境と接触する防ぐ機能を有すれば良い、
従ってカーボンスパー２夕膜上のパーフルオロポリエー
テル類の皮膜は、膜厚ができるだけ薄く、しかも塗りむ
ら等の欠陥部分が無く、カーボンスパッタ膜上の全面に
均一に被覆されているか、あるいはカーボンスパッタ膜
中の空孔に含浸されていれば良い。

この様な状態を得るには、パーフルオロポリエーテル類
をフロン系の溶媒に０．０１〜１．Ｏｗｔ％程度の濃度
に稀釈して、カーボンスパッタ膜上に塗布することによ
り達成される。

フロン系溶媒としてはパー７０ロブチルフランやパーフ
ロロオクタンあるいはこれらの混合物が使用できる。

薄くしかも均一に塗布する方法としては回転塗布法（ス
ピンコード）または浸漬法（ディップ）が利用できる。

かかる塗布方法におては溶液の温度、粘度、回転速度、
あるいは引き上げ速度、又は塗布後に余剰分を除去する
等の後処理により条件が決定され、適宜選択して使用す
れば良い。

〔作用〕

磁性層上に形成されたカーボンスパッタ膜は堅固で潤滑
性に富んでいるが、高々５００〜１０００オングストロ
ームのａ膜ではなお多孔質で腐食雰囲気の浸透を完全に
防止することはできない、この場合、パーフルオロポリ
エーテル類の稀釈溶液をカーボンスパッタ膜上に塗布す
ると、パーフルオロポリエーテル類が前記カーボンスパ
ッタ膜の空孔を埋めるため、腐食雰囲気の浸透を防止す
ることができる。

このようにパーフルオロポリエーテル類はカーボンスパ
ッタ膜の全面にわたって被覆しても良いが、カーボンス
パッタ膜の空孔を埋めるだけでも防食効果は十分発揮さ
れる。

またパーフルオロポリエーテル類は潤滑性に富むので、
カーボンスパッタ膜単独と同等以上の潤滑能が維持でき
る。

（実施例〕 ディスク状アルミニウム合金円盤上に下地層としてＸｌ
−Ｐ非磁性合金を約５０ルｍの厚さにメッキし、この旧
−Ｐメッキ膜を機械的研磨により鏡面仕上げした後、そ
の上にＧｏ−Ｎｉ−Ｐの磁性合金を０．０８　ｇｍの厚
さにメッキした。さらにこのＧｏ−Ｎｉ−Ｐ金属磁性合
金層の上に保護膜としてＣｒ１００ＸとＣ５００人から
成る薄１り層をスパッタ法により被覆した０次にデュポ
ン社製の各種パーフルオロポリエーテルを大日本インキ
社製のＭＥＧＦＡＣＦ２１０中に溶解し十分に混合した
後、回転塗布法又は浸漬法により、保護膜上又は膜中に
被覆又は含浸包括させ磁気記録媒体を作製した。

磁気記録媒体の作製条件を表１にまとめて示す。

（以下余白） 次に、上記により保護膜を形成した各ディスク状円盤に
ついて以下のような測定を行なった。

耐環境試験として、相対湿度　９０％、温度　６０°Ｃ
１時間　　１００時間の条件で試験を行ない、それぞれ
の腐食点の単位面積当りの個数およびエラー数の増加率
を調べた。

又、前記磁気ディスク（磁気記録媒体）と記録再生用磁
気へ・シトが操作開始時および操作終了時に常に接触状
態にあるコンタクト・スタート・スト、プ（ＣＳ　Ｓ）
方式による記録再生動作を繰り返し行なって、前記ディ
スクの膜の剥離、傷の有無、摩耗跡等の表面状態の変化
及び、その際の出力電流値の変化を測定した。これらの
結果を表２に記する。

（以下余白） 表・　　　２ 〔発明の効果〕 以上詳述したことから明らかなように、本発明の如き磁
気記録媒体の保護層として、カーボンのスパッタ薄膜に
パーフルオロポリエーテル類を被覆又は含浸をさせた被
膜を用いる磁気ディスクは保護膜としてカーボンスパッ
タ膜のみを使用したものより優れた耐食性と信頼性を有
してし）ることが明らかとなり、実用的効果は大きい。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）鏡面研磨された非磁性基板上に磁性薄膜層を有す
   る磁気記録媒体において、該磁性薄膜層表面にカーボン
   スパッタ膜とパーフルオロポリエーテル類からなる保護
   層を有することを特徴とする磁気記録媒体。
2. （２）パーフルオロポリエーテル類が、▲数式、化学式
   、表等があります▼（但しｎ＝１０〜９０）又は▲数式
   、化学式、表等があります▼（但しｎ＝１０〜３００）
   なる分子式を有するポリエーテルオリゴマー又は該オリ
   ゴマーが少なくとも一つの極性基で末端結合されたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体
   。
3. （３）パーフルオロポリエーテル類が分子量１０００〜
   ８５００であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   又は第２項記載の磁気記録媒体。
4. （４）極性基が−ＣＯＯＨ、−ＣＨ＿２ＯＨ、ＣＨ＿３
   ＣＯＯ−、から選ばれた１種であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項ないし第３項に記載の磁気記録媒体
   。